Vi møter et team som sliter med å bli vant til sine nye roller etter Callen ble utvist og Hetty gikk av med pensjon.
Etter et droneangrep i Afghanistan blir en mann funnet død. Teamet etterforsker hans forbindelse til Taliban.
Fire personer blir drept i en eksplosjon på en restaurant og NCIS-teamet blir kalt inn for å etterforske saken siden de drepte var knyttet til et klassifisert prosjekt.
Det handler om nasjonal sikkerhet når NCIS-teamet må etterforske døden av en senatorkandidat. Var det en ulykke eller et mord?
Etter å ha mottatt en kryptisk mail fra en tidligere CIA-kollega blir Sam Hanna tatt med til et varehus der han finner et lik, en hvit puddel, masse papirarbeid, bøker og et stort mysterium.
Etterforskningen fortsetter og det dukker opp bevis som linker den døde til en gruppe russiske agenter. Sams mørkeste hemmelighet står i fare for å komme ut.
En kriminell handling blir lagt ut på Internett og NCIS-teamet må dra ned til stranden for å etterforske hva en surfer og en død marineforsker har med videoen å gjøre.
En pensjonert CIA-agent blir drept og teamet må spørre Hetty om hvilket forhold hun hadde til mannen.
NCIS-temaet ser nærmere på et ran som kan være linket til terrorisme. Kensi er tvunget til å være partner med Granger mens Deeks vitner i retten.
Teamet har tatt ferie, men Callen, Sam, Kensi og Deeks er på havet for å etterforske dødsfallet til en NCIS-agent. Hetty bestemmer seg for å ta en tur, mens Eric og Nell holder ting gående på kontoret.
NCIS-teamet etterforsker en sak om bilshipping og det viser seg at en kvinne fra Deeks fortid er involvert. Kensi går undercover på en bildelbutikk som en del av etterforskningen.
En marinesoldat dør og kona er mistenksom om hva som egentlig skjedde. Sam og Callen prøver å finne ut om noen skjuler sannheten.
Callen må undersøke et nettverk av terrorister som rekrutterer folk til å bli med å planlegge deres neste angrep på USA.
Sam, Callen, Kensi og Deeks går undercover for å etterforske mordene på flere agenter som ble drept i et bakholdsangrep.
Teamet etterforsker den eneste overlevende etter en tidligere terroristgruppe. Kensi og Deeks følger spor som fører dem ut i skogen.
Callen er bekymret for at Sam er litt for involvert etter han undersøker en sak om en forsvunnet person for en afghansk leder. Lederen hjalp Callen for mange år siden, da han ble skadet under et oppdrag.
Sam frykter for familiens sikkerhet når hans kone skal gjenoppta en sak som involverer den bryktede Sidorov og hans stjålne atomvåpen.
Når et mordvåpen i Idaho matcher en sak i Los Angeles drar Callen og Sam til Idaho for å jobbe sammen med NCIS: Red, et team som reiser rundt og oppklarer forbrytelser.
NCIS-teamet i Los Angeles fortsetter med å arbeide med Redteamet slik at de kan finne terroristen før han forsvinner.
Etter en løytnant og en pilot forgiftes med cyanid etterforsker NCIS-teamet saken for å avgjøre om giften var rettet mot de to eller om de rett og slett var offer for en test.
Kensi og Deeks drar til Mexico for å undersøke en sak om et forsvunnet lik. Resten av NCIS-teamet leter etter en potensiell lekasje i DEAs spesialenhet.
Mens NCIS-teamet etterforsker en sak om en savnet person oppdager de at den forsvunne kvinnen er en hemmelig agent fra Hettys fortid.
Mens Deeks leter etter opplysninger om en beryktet våpenhandler går han undercover og blir venn med en kvinnelig kilde. Kensi overvåker Deeks og kvinnen, men utfordres av nye følelser.
Jakten på stjålne atomvåpen gjenopptas og Hetty sender Callen og Kensi ut av landet. Samtidig hjelper Deeks til i USA, mens Sam og Michelle går undercover.